煤矿瓦斯焚烧火炬

摘要

一种煤矿瓦斯焚烧火炬，包括燃烧器等系统，外壳内安装保温层、保温层内中部安装蓄热蜂窝陶磁及其支架，支架下部安装比例混合器及多头混合气体喷嘴，壳体上端安装的上密封盖、壳体下端安装的下密封盖和底座，与比例混合器相连接的管道和主瓦斯供给阀及依次相连的调压阀、阻火器、过滤脱水器、水封阻火器、电控阀和瓦斯放散阀；壳体下的底座内安装的风机，该风机与比例混合器下部相连接，电子点火系统包括LPG燃料供给阀、与瓦斯输送管道连接的瓦斯供给阀和与燃烧器下部相连通的电子点火器；安装于蓄热蜂窝陶磁内的温度传感器，风机后安装的空气压力传感器，安装于瓦斯输送管道系统的瓦斯浓度传感器、瓦斯压力传感器、电控阀和设置于壳体下部的控制器。

权利要求

1.一种煤矿瓦斯焚烧火炬，包括燃烧器、瓦斯输送管道系统、空气供给系统、电子点火系统和电器控制系统，其特征在于所述燃烧器包括外壳及其内安装的保温层，保温层中部安装的蓄热蜂窝陶磁及其支架，该支架下部安装的比例混合器及多头混合气体喷嘴，壳体上端安装的上密封盖、壳体下端安装的下密封盖和底座，所述瓦斯输送管道系统包括与比例混合器相连接的管道和主瓦斯供给阀及依次相连的调压阀、阻火器、过滤脱水器、水封阻火器、电控阀和瓦斯放散阀，所述空气供给系统包括壳体下的底座内安装的风机，该风机与比例混合器下部相连接，所述电子点火系统包括LPG燃料供给阀、与燃烧器下部相连通的燃料供给管、与瓦斯输送管道连接的瓦斯供给阀和与燃烧器下部相连通的电子点火器，所述电器控制系统包括安装于蓄热蜂窝陶磁内的温度传感器，风机后安装的空气压力传感器，安装于瓦斯输送管道系统的瓦斯浓度传感器、瓦斯压力传感器、电控阀和设置于壳体下部的控制器。

2.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯焚烧火炬，其特征在于所述蓄热蜂窝陶瓷部位的壳体上安装有观察窗。

3.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯焚烧火炬，其特征在于所述支架为碳化硅制成的桶状结构。

4.根据权利要求1所述煤矿瓦斯焚烧火炬，其特征在于所述风机与比例混合器下端相连接，由控制器控制。

5.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯焚烧火炬，其特征在于所述调压阀为机械联动式结构，一端与主瓦斯供给阀相连接，另一端与阻火器和瓦斯供给阀相连接，再一端自风机与比例混合器相连通。

6.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯焚烧火炬，其特征在于所述上、下密封盖，温度传感器，空气压力传感器，瓦斯浓度传感器，瓦斯压力传感器、电控阀、风机，均与控制器电连接，受控制器控制。

说明书

煤矿瓦斯焚烧火炬

一、技术领域

[0001] 本发明涉及煤矿瓦斯焚烧设备，特别涉及一种煤矿瓦斯焚烧火炬。二、背景技术

[0002] 煤矿开采中瓦斯的处理，传统的方式为直接排放，但这种方式存在着如下的缺点或不足：①目前抽放瓦斯平均浓度低于30％，对于瓦斯浓度高于30％的瓦斯，由于民用或发电等利用手段的间歇性和不连续性，造成一些瓦斯直接排空，污染了大气环境。②由于抽放瓦斯随地下采煤活动的变化，其瓦斯浓度也在时刻变化，浓度有可能接近或进入5％～15％的爆炸极限，如采取在瓦斯地面排放口直接点燃瓦斯的方式销毁瓦斯中的甲烷，存在较大安全问题，处理欠缺时会造成设备、人身及财产的损失。
三、发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种改进的煤矿瓦斯焚烧火炬，有效地克服或避免上述现有技术中存在的缺点或不足。

[0004] 本发明所述的煤矿瓦斯焚烧火炬，包括燃烧器、瓦斯输送管道系统、空气供给系统、电子点火系统和电器控制系统，其特征在于所述燃烧器包括外壳及其内安装的保温层、保温层中部安装的蓄热蜂窝陶磁及其支架，该支架下部安装的比例混合器及多头混合气体喷嘴、壳体上端安装的上密封盖、壳体下端安装的下密封盖和底座，所述瓦斯输送管道系统包括与比例混合器相连接的管道和主瓦斯供给阀及依次相连的调压阀、阻火器、过滤脱水器、水封阻火器、电控阀和瓦斯放散阀，所述空气供给系统包括壳体下的底座内安装的风机，该风机与比例混合器下部相连接，所述电子点火系统包括LPG燃料供给阀、与燃烧器下部相连通的燃料供给管、与瓦斯输送管道连接的瓦斯供给阀和与燃烧器下部相连通的电子点火器，所述电器控制系统包括安装于蓄热蜂窝陶磁内的温度传感器，风机后安装的空气压力传感器，安装于瓦斯输送管道系统的瓦斯浓度传感器、瓦斯压力传感器、电控阀和设置于壳体下部的控制器。

[0005] 其中，所述蓄热蜂窝陶瓷部位的壳体上安装有观察窗。所述支架为碳化硅制成的桶状结构。所述风机与比例混合器下端相连接，由控制器控制。所述调节阀为机械联动式结构，一端与主瓦斯供给阀相连接，另一端与阻火器和瓦斯供给阀相连接，再一端自风机与比例混合器相连通。所述上、下密封盖，温度传感器，压力传感器，瓦斯浓度传感器，瓦斯压力传感器、电控阀、风机，均与控制器电连接，受控制器控制。

[0006] 本发明与现有技术相比较具有以下优点：

[0007] 1.采用蓄热蜂窝陶瓷，能吸收大量的燃烧热量，为瓦斯实现稳定的稀薄燃烧创造环境条件。

[0008] 2.以文丘利管匹配瓦斯与空气比例，以蓄热蜂窝陶瓷内的温度作为运行过程中精确调节空气与瓦斯的比例的依据，保持火炬处在“稀薄燃烧”状态，使瓦斯得到充分燃烧。

[0009] 3.采用瓦斯供给管道安全金属波纹带干式阻火器，瓦斯与空气机械联动，停止空气供给瓦斯即停止供给；以蓄热蜂窝陶瓷内温度作为控制信号，当温度超过规定的数值时，关断瓦斯供给并旁通放散瓦斯，以保护矿井安全。四、附图说明

[0010] 图1为本发明的一种结构示意图

[0011] 图2为按图1所示的结构电路控制示意图五、具体实施方式

[0012] 如图1图2所示，一种煤矿瓦斯焚烧火炬，包括燃烧器、瓦斯输送管道系统、空气供给系统、电子点火系统和电器控制系统。燃烧器包括外壳2及其内安装的保温层3、保温层内中部安装的蓄热蜂窝陶磁5及其支架6，该支架下部安装的比例混合器10及多头混合气体喷嘴9、壳体2上端安装的上密封盖1、壳体2下端安装的下密封盖19和底座21。瓦斯输送管道系统包括与比例混合器10相连接的管道和主瓦斯供给阀11及依次相连的调压阀12、阻火器14、过滤脱水器15、水封阻火器16、电控制阀17和瓦斯放散阀18.。空气供给系统包括壳体2下的底座21内安装的风机20，该风机与比例混合器10下部相连接。电子点火系统包括LPG燃料供给阀8、与燃烧器下部相连通的燃料供给管、与瓦斯输送管道连接的瓦斯供给阀13和与燃烧器下部相连通的电子点火器7。电器控制系统包括安装于蓄热蜂窝陶磁5内的温度传感器24，风机20后安装的空气压力传感器25，安装于瓦斯输送管道系统的瓦斯浓度传感器26、瓦斯压力传感器27、电控阀17和设置于壳体2下部的控制器22。

[0013] 蓄热蜂窝陶瓷5部位的壳体2上安装有观察窗4。支架6为碳化硅制成的桶状结构。风机20与比例混合器10下端相连接，由控制器22控制。调压阀12为机械联动式结构，一端与主瓦斯供给阀11相连接，另一端与阻火器14和瓦斯供给阀13相连接，再一端自风机20与比例混合器10相连通。上密封盖1、下密封盖19，温度传感器24，压力传感器25，瓦斯浓度传感器26，瓦斯压力传感器27、电控阀17、风机20，均与控制器22电连接，受控制器22控制。

[0014] 启动时，多头混合气体喷嘴9充当燃烧炉头的作用，火焰在此处燃烧，预热蓄热蜂窝陶瓷5，为启动后的稀薄燃烧制造环境条件。正常工作时，多头混合气体喷嘴9使混合后的可燃气体均匀分布地进入蓄热蜂窝陶瓷5内，进行稀薄燃烧。比例混合器10是粗略控制瓦斯与空气的混合燃烧比例，此处以高速流动的空气带入瓦斯。瓦斯输送管道系统由瓦斯放散阀18、水封阻火器16、过滤脱水装置15、金属波纹带干式阻火器14、调压阀12、主瓦斯供给阀11及其相应输送管道组成。水封阻火器16和金属波纹带干式阻火器14构成联合阻火系统，当火炬出现回火时，阻断火炬回传给瓦斯泵房和矿井，确保煤矿安全。瓦斯放散阀18是在火炬系统进行保护停运时，放散未燃烧的瓦斯，以保护瓦斯泵处在正常的工作状态。机械联动机构调压阀12感应空气风机20后的空气压力，在风机停止运转时，可及时切断瓦斯的供给，以保证火炬安全。

[0015] 空气供给系统由底座21、风机20及相应的管道组成。风机20的出口与燃烧器上的比例混合器10相连。风机20安装在底座21内，底座21上安装过滤空气的过滤网。

[0016] 电子点火系统由启动瓦斯供给阀13、LPG燃料供给阀8、电子点火器7及其相应管道组成。火炬启动时，如瓦斯浓度在30％以上且浓度稳定，可使用瓦斯做为启动燃料。反之，使用LPG做为启动燃料。启动时，主瓦斯供给阀门11处于关闭状态，开启启动瓦斯供给阀门13(或LPG燃料供给阀门8，只能同时开启其中的一个)，启动成功后，关闭启动阀门，并开启主瓦斯供给阀门11。

[0017] 如图2所示，电气控制系统由安装在蓄热蜂窝陶瓷5内的两个温度传感器24、风机20后的空气压力传感器35、瓦斯浓度传感器26、瓦斯压力传感器27、电控阀17、风机20及上密封盖1和下密封盖19及控制器22组成。火炬处于工作状态时，由两个温度传感器24同时感应蓄热蜂窝陶瓷5内的温度，双温度传感器增强了温度感应的可靠性。将温度信号送入控制器22，控制器22进行处理后给风机20发出执行信号，由风机20完成空气流量的调节。当蓄热蜂窝陶瓷5内的温度不能控制在正常工作要求的范围内时，由控制器22发出指令，由电控阀17关断瓦斯供给。当瓦斯浓度低于30％时，由瓦斯浓度传感器26将信号送入控制器22，由其处理后指令电控阀17关断瓦斯供给。当瓦斯泵站停止供气时，由瓦斯压力传感器27将信号送至控制器22，处理后指令电控阀17关断；当瓦斯泵站恢复供气时，由瓦斯压力传感器27将信号送至控制器22，处理后指令电控阀17开启。